1. Общие понятия о земной поверхности. Определение положения точек земной поверхности. Системы координат и высот.

Основное свойство уровенной поверхности заключается в том, что на ней потенциал силы тяжести имеет одно и то же значение, то есть эта поверхность перпендикулярна к отвесной линии и таким образом везде горизонтальна.

Геоид – фигура, образуемая уровенной поверхностью, которая совпадает с поверхностью мирового океана в состоянии покоя и равновесия.

Россия – Балтийское море.

Фигура геоида определяется направлением отвесных линий, положение которых зависит от распределения масс в земной коре.

Рефернц-эллипсоид – это фигура, получаемая путем вращения эллипса вокруг его малой оси.

Основной задачей изучения фигуры Земли является определение размера полуосей и сжатие эллипсоида, наилучшим образом подходящим к геоиду и правильно ориентированного в теле Земли.

Эллипсоид Красовского с 1946г.

Системы координат:

1.Пространственния СК

1.1 Графическая

1.1.1. Астрономическая (координаты точек определяются относительно направлений отвесных линий в точках земной поверхности)

1.1.2. Геодезическая (относительно нормалей к референц-эллипсоиду)

2. Плоская СК.

Координаты – это величины, характеризующие расположение искомых точек относительно исходных плоскостей, линий и точек, определяющих выбранную СК.

Географическая СК является единой для всего земного шара.

Астрономическая

• Координаты определяются при помощи астрономических наблюдений, независимо от каждой точки местности.

• Плоскостью географического астрономического меридиана называется плоскость, проходящая через отвесную линию и ось вращения Земли.

• Астрономической долготой  точки А называется двухгранный угол м/у плоскостью 0° гринвичского меридиана и плоскостью астрономического меридиана данной точки

• Астрономической широтой φ называется угол, составленный отвесной линией точки А и плоскостью экватора

Геодезическая

• Координаты получают по результатам(???) геодезии.

• Плоскостью географического геодезического меридиана называется плоскость, проходящая через нормаль поверхности эллипсоида и ось вращения Земли.

• Геодезической долготой (???) точки А называется двухгранный угол м/у плоскостью 0° гринвичского меридиана и плоскостью геодезического меридиана данной точки

• Геодезической широтой В называется угол, составленный нормалью поверхности эллипсоида и плоскостью экватора.

Долготы могут отсчитываться от 0°-360° на восток от Гринвича или 0°-180° от Гринвича на восток со знаком +, от Гринвича на запад со знаком -.

Широта определяется от 0°-90°, со знаком + это северная широта, со знаком – это южная широта

Длина отвесной линии от уровенной поверхности до точек условной поверхности называются высотами

Высоты:

Абсолютная – если её отсчет ведется от основной уровенной поверхности

Относительная – если её отсчет ведется от любой другой уровенной поверхности, но параллельной основной.

Численное значение высоты называется отметкой точки, измеряется в метрах.

Превышением называется разность отметок двух точек (h = H₂-H₁)

Горизонтальным проложением называется ортогональные проекции в пространственной линии АВ на плоскость Q.

Горизонтальные углы получают при проектировании

2. Ориентирование направлений. Прямая и обратная геодезические задачи.

Ориентировать линию на местности – значит найти её направление относительно какого-либо другого направления, принимаемого за исходное

ПРЯМАЯ И ОБРАТНАЯ ЗАДАЧИ

Угол, отсчитываемый по ходу часовой стрелки от северного направления осевого меридиана называется дирекционным углом

α изменяется от 0° до 360°.бывает прямым и обратным.

Обратный дирекционный угол направления равен прямому дирекционному углу этого направления ±180°

дирекционный угол линии в любой её точке сохраняет её величину.

Румб – острый угол, отсчитываемый от ближайшего (северного/южного) направления осевого меридиана до данного направления. Румб изменяется от 0° до 90° и сопровождается наименованием четверти

3. Топографические карты и планы.

План – чертеж, дающий в уменьшенном и подобном виде изображение горизонтальной проекции небольшого участка местности, в пределах которого кривизна уровенной поверхности не учитывается

Если кроме ситуации на плане изображается рельеф, то такой план называется топографическим.

Имея топографический план, можно составить профиль, т.е. изображение вертикального разреза местности по заданному направлению.

Уменьшенное и искаженное из-за кривизны Земли изображение значительных территорий земной поверхности, построенное в определенной картографической проекции, называется картой

Карты от 1:10 000 до 1:100 000 – крупномасштабные. Называются топографическими и составляются по результатам топографических съемок территорий

Карты:

• Мелкомасштабные 1:…(250 000; 100 000; 1 000 000;500 000)

• Среднемасштабные 1:…(100 000; 50 000; 25 000)

• Крупномасштабные 1:...(25 000; 10 000; 5 000; 2 000)

4. Геодезические измерения. Ошибки измерений

Геодезические измерения – это Нахождение физической величины с помощью специальных технических средств в принятой системе единиц.

Их подразделяют на 3 группы:

1. Угловые - определение значения гориз и вертик углов, с помощью спец приборов.

2. Линейные - определение значения наклонной и горизонтальной линий на местности.

3. Высотные - определение абсолютных высот точек или превышений между ними.

Виды ошибок измерения

3 группы ошибок

1. Грубые - ошибки, зависящие от исполнителя.

2. Систематические - возник по причине инструментов.

3. Случайные - любая из случайностей.

5.Угловые измерения

Измерение горизонтальных углов

Существуют способы измерения горизонт углов:

1. Способ приёмов- применяется, когда из вершины измеряемого угла выходит не более 2 направлений.

АВ, АС - стороны измеряемого угла. Правый угол - если от В к С. Левый угол - от С к В. Точка В - правая задняя, С - левая передняя. В точку А ставим теодолит и приводим его в рабоч положение. закрепляем лимб, открепляем алидаду, зрительную трубу наводим на точку В. По горизонтальн кругу теодолита берём отсчёт в₁ (произвольный). Открепляем алидаду и зрит трубу наводим на точку С и берём отсчёт с₁. Это измерение выполненное при одном положении теодолита называется полуприёмом. в₁=в₁-с₁- угол в полуприёме.

2. Способ круговых приёмов. Применяют, когда из вершины угла выходит несколько направлений. 01 - начальное направление, а₁= 0°05. На лимбе устанавливают отсчёт, близкий к 0. Закрепляем алидаду, открепляем лимб и выбираем начальное направление и с этим отсчётом наводим зрит трубу на нач направление. Закрепляем лимб, открепляем алидаду и зрит трубу по ходу часовой стрелки наводим на все точки. Берём отсчёты а1,а2,…,а6 и повторно наводим на нач точку а1 => а1. трубу проводим через зенит, открепляем алидаду, 3-ий раз наводим на начальную точку и берём отсчёт а1. Теодолит поворачиваем против хода часовой стрелки и снимаем отсчёт => в нач точке а1. Углы вычисляем как разность отсчётов по сторонам углов.

3. Способ повторения. Над точкой устанавливают теодолит. На лимбе устанавлив отсчёт, близкий к 0. (аллидада откреплена). Открепляем лимб, прикрепляем алидаду и этим отсчётом наводим на точку А, открепляем алидаду и зрит трубой наводим на 2 точку, берём контрольный отсчёт Ак. N - число повторений. В = (А - А1+ N 360°) / 2N.

Измерение вертикальных углов

Угол наклона - угол между направлением визирной оси на точку и проекций на горизонтальную плоскость. Углы + (выше оси) и - (ниже оси). Условие измерения вертикальн углов. Когда визирная ось принимает горизонтальное положение, пузырёк уровня горизонтального круга или горизонтальности отсчётного индекса у теодолита с компенсатором отсчёта по вертикальному кругу должен быть = 0. Отсчёт по вертикальн кругу когда визирная ось горизонтальна, а пузырёк уровня вертикального круга ил горизонтальности отсчётного индекса у теодолитов с компенсаторами называется местом нуля. МО = КЛ - круг слева, КП - круг справа. х = КЛ-МО = МО-КП =

Угловые измерения самые массовые в геодезии. Они выполняются при построении плановых государственных геодезических сетей 1, 2, 3 и 4 классов, в полигонометрических ходах, инженерных работах, при определении высот пунктов методом тригонометрического нивелирования. Точность угловых измерений определяется разными факторами, одним из которых является выбор прибора, методики измерений и квалификация наблюдателя. Перед измерениями угломерный прибор (теодолит, электронный тахеометр) должен быть тщательно проверен и исследован для выяснения его пригодности  к угловым измерениям в соответствии с существующими допусками. Результаты поверок и исследований сравниваются с допустимой величиной соответствующих отклонений и делается заключение о техническом состоянии теодолита для измерения горизонтальных углов и зенитных расстояний.